變電站電氣一次設計研究

陳元培 國網重慶市電力公司綦南分公司

一、變電站電氣一次設計的可行性

為使得變電站電氣一次設備設計更科學，需要全面深入落實我國電力行業的相關設計標準和規范。另外，要對變電站建設位置、周圍環境、交通情況等進行詳細了解，從而使變電站能夠更好地發揮自身作用。除此之外，在變電站電氣一次設備設計時，要出具可行性設計方案，并對設計方案進行全面的了解和透徹分析，使得變電站電氣一次設備的設計工作具有科學合理性。同時，對變電站電氣一次設備的設計方案進行修改時，要站在變電站運行安全可靠的角度進行考慮。

二、變電站一次設計時應注意的問題

（一）主線方案的設計

電氣設備的質量在很大程度上決定總線路的穩定程度。在對主線路進行設計的過程中，應當選用質量達標的設備，進一步提升主線路的安全性。除此之外，在設計的過程中還應當重視主線路的經濟效益以及靈活程度，保證所采用的主線方案設計為最優。

（二）裝置的設計

通過無功補償裝置的應用能夠盡可能保證供電設備的電平衡，并且避免電力系統因為內部失壓而產生的短路現象，進而影響到變電站供電的穩定性。作為變電站工作人員應當充分的了解無功補償運行的機制，并且能夠掌握其操作方法。

（三）防雷方案的設計

避雷針是現階段變電站保護設施中最為常見的一種，能避免變電站設備遭受雷擊的破壞，以保證變電站設備在雷雨天氣下的正常運行。針對此種情況，進行科學、合理的變電站避雷針安裝就顯得極為重要，需要對其進行針對性的設計與應用。

（四）照明系統的設計

設備的維護與搶修都需要照明的支持，針對此種情況，變電站應當保證各個機房以及部門照明系統的穩定性，能夠在遇到安全事故時快速有序的引導人群進行疏散，并且對事故進行搶修，保證變電站運行的安全性，減少電力事故給供電企業帶來的經濟損失。在對變電站照明系統進行設計的過程中，需要在保證照明系統安全性的基礎上考慮經濟性，以安全行為最重要的設計原則，從而保障各項工作的順利開展。

三、變電站電氣一次設計優化策略

（一）優化主接線設計

主接線的連接設計是變電站電氣一次設計的重要組成部分，并且在一定程度上可以提高變電站供電可靠性，而優化主接線設計需要從以下幾個方面進行：①科學合理的設計電源結構。一般情況下，對電源結構設計時會采用T字線路，這樣能夠與其他輸電線路進行連接，保證多個電源點。同時，還可以直接連接變壓器，在不設置母線的情況下，可以有效減少故障點，并且還可以保證線路整體的多元化。②出線回路多樣性設計。多樣性的出線就是需要設置一個主要線路和多個備用線路，在母線連接作用下，多個高壓線路能夠保障各母線段的電能供應達到相關質量要求。一般情況下，會應用在用電量需求較大的復雜電網中。

（二）選擇合適的電氣設備

在變電站電氣一次設計過程中，要選擇符合實際情況的變電站布置方案和相關電氣設備，即根據不同地區對用電的需求和相關電能質量參數，選擇合適的變壓器。在變壓器選擇過程中，要根據所處的環境和自身結構等因素，選擇合適的冷卻設備；在變壓器參數選擇時，需要注意有載或者無激磁調壓等因素。總之，需要遵循電力系統的相關標準，對電氣設備進行合理的選擇，從而保障變壓器設備為最佳。另外，變壓器的短路阻抗也要充分考慮，并且測試相關的絕緣水平，當設備的絕緣水平達到設計標準，才可以投入使用。在對變電站的導體和相關設備進行選擇時，還要校驗電氣設備的動熱穩定，其中，包含斷路器的選擇，是否能夠有效發揮斷路器的安全關合功能，這直接關系到電力系統的安全穩定運行。因此，供電企業要提高對斷路器選擇的重視度，具體而言：①選擇使用壽命較長的斷路器。②選擇安裝操作簡單的斷路器零件。③選擇與環境相適應的斷路器，如低溫高寒地區設備，從而充分發揮斷路器的作用。

（三）防雷和接地設計要點

在變電站電氣一次設計過程中，應合理考慮防雷設計，可以采用獨立避雷針或架構避雷針等防雷設施。同時，在防雷設計中加入高壓設備的接地保護，這樣可以有效對變電站電氣設備進行接地保護，使得二次設備避免來自雷電的電磁干擾，通常情況下電阻值應控制在0.5歐內。在保障設備正常運行的前提下，還應進行合理的接地設計，這樣不僅可以保障變電站工作人員的生命安全，還可以有效避免安全事故的發生和相關設備的損壞。

（四）完善照明設計

變電站中，照明系統工作范圍覆蓋廣泛，包括變電站內外的廠房、內外機房以及內外開關站等。各個區域的照明系統由兩個部分構成，分別為工作照明與事故照明。在工作照明的設計方面，需結合不同工作區域正常工作條件下對光照需求標準綜合進行。一旦工作照明出現故障被中斷時，即刻啟動事故照明，保證變電站中各項工作繼續進行，還可為人員疏散過程中各個疏散通道以及安全出口等提供照明。在事故照明系統中，主要是由照明電源持續供電，當照明電源不能正常工作時，自動控制裝置就可立即將事故照明系統切換至直流電源中。變電站的室外照明使用分組集中控制設計方式，將聲光控制系統設置在照明配電箱內部，實現節約用電。在照明用電器的選擇方面，常使用節能型燈具，室內絕緣導線使用PVC管暗敷，室外線路使用鍍鋅管敷設電纜。

四、結束語

綜上所述，變電站電氣的一次設計是一個綜合性較強的工作，是電力系統設計的主要內容。若想保障變電站電氣一次設計的科學性和合理性，除了需要設計合理的變電站電氣設計方案外，還需要充分考慮電氣設備、接線方式等。只有通過綜合全面的考慮，才可以使變電站能夠安全穩定運行，為供電企業帶來更大的經濟收益，促使電力行業的快速發展。